3.3 排水标准

3.3.1～3.3.3  设计排涝标准一般有三种表达方式：

    （1）以排水区发生一定重现期的暴雨，农作物不受涝作为设计排涝标准。当实际发生的暴雨不超过设计暴雨时，农田的淹水深度和淹水历时不应超过农作物正常生长所允许的耐淹水深和耐淹历时。这种表达方式在概念上能较全面地反映出排水区设计排涝标准的有关因素。

    （2）以排水区农作物不受涝的保证率作为设计排涝标准。农作物不受涝的保证率亦称经验保证率，是指排涝工程实施后农作物能正常生长的年数与全系列总年数之比。实际应用时，先假定不同的排水工程规模，分别进行全系列的排涝演算，求出相应条件下农作物能正常生长的经验保证率，然后选择经验保证率与排涝设计保证率相一致的排涝工程规模，作为设计采用值。

    （3）以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年作为排涝设计标准。选择定量暴雨或典型年时需进行频率分析。

    目前我国对设计排涝标准没有统一规定，本标准采用目前使用最普遍的第一种表达方式。

    设计排涝标准中的暴雨重现期，应根据排水区的自然条件、雨涝成灾的灾害轻重程度及其影响大小等因素，经技术经济论证确定。设计排涝标准定得过高，则工程规模过大，投资增多，工程设施利用率降低，造成经济上的浪费，而且经济效益未必明显增加；反之，设计排涝标准定得过低，则工程规模过小，投资减少，又未必能取得应有的经济效益。根据各地区的排涝经验，本标准规定设计暴雨重现期可采用5a～10a是符合我国大部分地区的自然条件和生产发展水平的。目前我国各地区采用的设计暴雨重现期见表1，从表1中可知，上海郊县（区）、江苏水网圩区设计暴雨重现期已达10a以上，而河南安阳、信阳地区设计暴雨重现期只有3a～10a。因此本标准做了有特殊要求的地区，可适当提高标准。

    设计排涝标准除应规定一定重现期的设计暴雨外，还应规定暴雨历时和排除时间。根据华北平原地区实测资料分析，排水面积为100km²～500km²的排水区，洪峰流量主要由1d暴雨形成；而排水面积为500km²～5000km²的排水区，洪峰流量一般由3d暴雨形成。又据黑龙江省三江平原地区实测资料，在近1000km²的耕地上，以暴雨历时与农作物减产率的相关性进行分析，年最大3d暴雨关系最密切，最大1d暴雨次之。因此本标准规定设计暴雨历时一般采用1d～3d是适宜的。我国各地区目前采用的设计暴雨历时见表1。

    涝水排除时间应根据农作物的种类及耐淹水深和耐淹历时确定，并应因地制宜，综合分析后慎重确定。我国各地区目前采用的涝水排除时间见表1。

    根据已有实验资料的分析结果，本标准规定旱作区涝水排除时间一般可采用从作物受淹起1d～3d排至田面无积水，水稻区涝水排除时间一般可采用3d～5d排至耐淹水深是适宜的。

    农作物的耐淹水深和耐淹历时因农作物种类、生育阶段、土壤性质、气候条件等不同而变化，是一个动态指数。鉴于我国目前还没有系统的农作物耐淹试验资料可供应用，因此各种农作物的耐淹水深和耐淹历时应根据各地实际调查和科学试验资料分析确定。不同农作物的耐淹能力是不同的，如小麦、棉花的耐淹能力较差，通常在地面积水10cm的情况下，受淹1d就会减产，受淹5d～7d以上就会死亡；而玉米、春谷、高粱的耐淹能力则相对较强。同一种农作物的不同生育阶段，其耐淹能力也是不同的。在一般情况下，幼苗期的耐淹能力总是比成熟期差。此外，生长在黏性土壤中和在气温较高时，耐淹历时较短；生长在砂性土壤中和在气温较低时，耐淹历时较长。本标准表3.3.3所列几种主要农作物的耐淹水深和耐淹历时，仅供无试验或调查资料时选用。

3.3.4  目前计算设计排涝模数的常用方法有两种：

    （1）经验公式法。这种计算方法适用于集水面积较大的排水沟和河道排涝设计，一般多根据集水面积大于50km²的河道水文测站实测暴雨径流资料，经统计分析求出平原区排涝模数经验公式q＝KRmAn中的待定参数K、m、n。目前平原区多采用这一计算方法，以确定较大集水面积且无调蓄容积条件下的设计排涝流量。K、m、n值应根据各地区具体情况，经实地测验分析确定。我国部分地区根据实测暴雨径流资料经统计分析求出的K、m、n值列于表2可供无实测资料时选用。

    （2）平均排除法。这种计算方法只适用于集水面积较小的排水沟排涝设计，而对于集水面积较大的河道排涝设计是不宜采用的。    

    平原区：集水面积在10km²以下的田间排水沟，其设计排涝模数的推求与集水面积较大的骨干排水河道不同，不考虑地面径流汇流后所形成的洪峰大小和洪水流量过程线的形状，而且允许地面径流在短时间内漫出沟槽，因此不必采用设计暴雨情况下产生的最大流量计算，而是按照排涝面积上的径流深，在规定的排涝历时内采用平均排除加以确定。如旱地排涝模数计算公式和水田排涝模数计算公式见本标准附录A。旱地和水田的排涝历时T一般可分别取旱作物和水稻的耐淹历时。水田滞蓄水深h1与设计暴雨发生时间、水稻类别、品种、生长期以及耐淹历时有关，可根据当地试验或调查资料确定；无资料时也可按h1＝hm-h0推求，hm和h0分别为水稻的耐淹水深和适宜水深。江苏省苏北、苏南地区和安徽省巢湖地区水稻适宜水深和耐淹水深分别见表3和表4，可供参考。水田日蒸发量ET3一般可取3mm/d～5mm/d，日渗漏量F一般可取2mm/d～8mm/d，黏性土取较小值，砂性土取较大值。

    圩区：一般集水面积较小（特别是小圩区），可采用平均排除法计算确定设计排涝模数。由于圩区排水情况比较复杂，特别是圩区内的河网、沟塘均具有一定的调蓄能力，有的还与湖泊、洼地相连接，更可作为排水承泄区；加之既有内河与外河之分，又有自排与提排之别，因此必须根据圩区的具体情况，分别计算确定设计排涝模数。如圩区内无较大承泄区，其设计排涝模数计算公式见本标准附录A式（A.0.2-4），圩区内有较大承泄区时的设计排涝模数计算公式分别见本标准附录A式（A.0.2-5）和式（A.0.2-6）。

3.3.5～3.3.7  农作物设计排渍深度是指控制农作物不受渍害的农田地下水排降深度。农作物的耐渍深度是指农作物在不同生育阶段要求保持一定的地下水适宜埋藏深度。当地下水位经常维持在农作物的耐渍深度时，则农作物不受渍害。

    各种农作物的耐渍深度和耐渍时间应根据当地或邻近地区作物种植经验的实地调查或试验资料，并考虑到一些动态因素的影响分析确定。鉴于我国目前还没有系统的农作物耐渍试验资料，表5列出的几种主要农作物排渍标准，可供无试验或调查资料时参考选用。

    目前我国各地区对水稻田做了一些适宜日渗漏量的试验研究，但成果差别很大，尚需进一步探求符合节水、高产原则的适宜标准。本标准规定的水稻田适宜日渗漏量取值范围，仅供排水工程设计时参考选用。

    为了便于农业机械在田间适时、高效地进行作业，应根据各地区农业机械耕作的具体要求，以保持适宜的地下水埋深作为确定设计排渍深度的依据。根据河北省芦台农场的种植经验，机耕、机收时要求地下水最小埋深一般为0.7m～0.8m；黑龙江省查哈阳农场采用重型拖拉机带动联合收割机下田时，要求地下水最小埋深一般为0.9m～1.0m；辽宁省盘锦地区采用机耕时，要求地下水最小埋深一般为0.7m～1.0m；江苏省农田采用机耕时，要求地下水最小埋深一般为0.6m～1.0m。又据国外有关资料，为满足履带式拖拉机下田要求的地下水最小埋深一般为0.4m～0.5m，为满足轮式拖拉机机耕要求的地下水最小埋深一般为0.5m～0.6m。因此根据我国当前农业机械实际使用的情况，本标准规定适于使用农业机械作业的设计排渍深度一般可采用0.6m～0.8m。

3.3.9  改良盐碱土和防治土壤次生盐碱化的地区，应采取水利、农业、化学、生物等方面的综合性措施。地下水位临界深度是指为了保证不致引起耕作层土壤盐碱化所要求保持的地下水最小埋藏深度。控制地下水位的临界深度主要与当地土壤性质、地下水矿化度等因素有关。